Труды 4-й РНКТ (2006). Том 3. Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях

Китанина Е.Э., Рис В.В., Смирнов Е.М.
Численный анализ нестационарных режимов естественной циркуляции и теплообмена во вращающемся замкнутом контуре

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Россия

Аннотация

Численно исследована нестационарная трехмерная естественная конвекция воздуха (Pr = 0.72), развивающаяся в замкнутом контуре благодаря плавучести в поле центробежной силы. Контур полагается нагретым на периферии. Рассмотрено два варианта вращения контура: один, когда плоскость контура и плоскость вращения совпадают, и другой, когда плоскость контура перпендикулярна плоскости вращения. Осредненные во времени результаты расчета представлены для значения числа Релея 1.6*10⁹ . Отмечено, что в контуре развивается интенсивное циркуляционное течение, причем для первого варианта циркулирующий расход заметно выше, чем для второго. Средняя теплоотдача на характерных поверхностях контура в первом варианте более неоднородна, чем во втором, однако средняя по всем поверхностям теплоотдача для обоих вариантов различается незначительно.

Заключение

Во вращающемся замкнутом контуре при наложенных извне тепловых условиях, создающих неустойчивую стратификацию, развивается глобальная циркуляция, интенсивность которой наибольшая в том случае, когда плоскость контура и плоскость вращения совпадают. В этом случае по сравнению с вариантом, в котором плоскость контура перпендикулярна плоскости вращения, более упорядочена и картина вторичных течений, расход циркулирующей среды заметно выше. Вместе с тем при наблюдающихся существенных различиях в картинах течения средняя по всему контуру теплоотдача слабо зависит от ориентации контура относительно оси вращения.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 04-02-16531.

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Китанина Е.Э., Китанин Э.Л., Коврыжкина Ю.С., Федоров А.Г. Численное моделирование свободной и смешанной конвекции при охлаждении пеналов с отработавшим ядерным топливом в сухих хранилищах камерного типа